Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Najprostsze "MPPT" na działkę

kogiel 01 Cze 2019 17:55 942 10
  • Ostatnio postanowiłem troszkę bardziej zapoznać się z MPPT.
    Zrobiłem nawet układ z procesorem który mierzył prąd i napięcie, następnie mnożył te wartości i na podstawie wyniku ustawiał odpowiednie obciążenie dla PV.
    Układ działał prawidłowo, ale podczas testów zauważyłem, że nieważne jakim prądem obciąży się panel (do pewnego momentu), to moc zawsze jest taka sama tzn.
    przy 2A napięcie było 20V
    przy 1A napięcie było 40V
    itd..
    Niestety tak jak wspomniałem wyżej jest pewien próg (zależny od nasłonecznienia), jeśli go przekroczymy to napięcie oraz prąd spadają drastycznie i z PV nie "wyciągniemy" nic.
    Na podstawie tych doświadczeń doszedłem do wniosku, że nie trzeba mierzyć prądu, a jedynie kontrolować napięcie wyjściowe PV.
    I tak oto powstał ten "wynalazek":
    Najprostsze "MPPT" na działkę
    Wykorzystałem tutaj gotową przetwornicę step down, która ma regulację prądu oraz napięcia. Dołożyłem jedynie potencjometr, Zenerkę i dwa rezystory.
    Zasada działania jest bardzo prosta - kiedy wartość ustawiona na potencjometrze R4 przekroczy napięcie Zenera przez diodę zacznie płynąć prąd, który przez R3 ustawia maksymalny prąd przetwornicy.
    Reasumując, jeśli napięcie jest wystarczająco wysokie zwiększamy prąd, jeśli wartość prądu jest zbyt duża to spada napięcie PV zmniejszając maksymalny prąd przetwornicy (i tak w kółko).
    Dzięki temu napięcie PV nigdy nie spadnie poniżej ustawionej wartości i możemy pobierać prąd nawet w pochmurne dni.
    Oczywiście moc będzie proporcjonalna do nasłonecznienia, ale nigdy nie przeciążymy PV, więc nawet jak prąd spadnie do 0,5A to 40V x 0,5A = 20W.
    Odliczając straty na przetwornicy to aku będzie ładowane prądem około 1,5A.

    Jeśli ktoś ma jakieś uwagi lub pytania to proszę pisać.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • PCBway
  • #2
    kindlar
    Poziom 39  
    Możesz podać symbol przetwornicy?
  • PCBway
  • #6
    Chrusta
    Poziom 22  
    Ja użyłem po prostu atmegi i mosfeta (+ drobnica), oraz zasilacza impulsowego ustawionego na 14,4V. Zaimplementowany reg. PI, którego wejściem jest napięcie na panelach, a wyjściem PWM dla p-mosfeta pomiędzy zasilaczem a akumulatorami. Ten analogowy układ jak działa to super, osobiście by mi się nie chciało :D. Do atmegi dorzucam moduł z ESP8266 i będę miał pomiary w czasie rzeczywistym.
  • #7
    Slawek K.
    Poziom 30  
    Ciekawy projekt.
    Mam małą uwagę, to nie jest algorytm MPPT. W zasadzie to jest PWM z ograniczeniem prądu ładowania.
    Algorytm MPPT na podstawie napiecia panelu i prądu, dopasowuje parametry ładowania tak, aby uzyskać maksymalna moc. Robię sie to poprzez porównanie pomiaru napiecia i prądu = mocy z poprzednią wartością i zmianę parametrów ładowania tak, aby dążyć do maksymalnej w danej chwili wartości mocy.mintak w kółko.
    W Twoim układzie mamy w zasadzie stabilizator napiecia z ograniczeniem prądowym czyli w zasadzie, używając notacji fotowoltaicznej, regulator PWM.

    Pozdr
  • #8
    zadam1
    Poziom 11  
    Wychodzi na to że moja propozycja nie do końca to sterownik z MTTP , ale i pokazany projekt również
  • #9
    kogiel
    Poziom 16  
    Chrusta napisał:
    Ja użyłem po prostu atmegi i mosfeta (+ drobnica), oraz zasilacza impulsowego ustawionego na 14,4V. Zaimplementowany reg. PI, którego wejściem jest napięcie na panelach, a wyjściem PWM dla p-mosfeta pomiędzy zasilaczem a akumulatorami. Ten analogowy układ jak działa to super, osobiście by mi się nie chciało :D. Do atmegi dorzucam moduł z ESP8266 i będę miał pomiary w czasie rzeczywistym.

    Ja też na początku użyłem attiny13 i zrobiłem prawdziwe MPPT, ale tutaj wystarczy
    dołożyć jedynie potencjometr, Zenerkę i dwa rezystory, więc nie wiem co by Ci się nie chciało?

    Slawek K. napisał:
    Ciekawy projekt.
    Mam małą uwagę, to nie jest algorytm MPPT. W zasadzie to jest PWM z ograniczeniem prądu ładowania.
    Algorytm MPPT na podstawie napiecia panelu i prądu, dopasowuje parametry ładowania tak, aby uzyskać maksymalna moc. Robię sie to poprzez porównanie pomiaru napiecia i prądu = mocy z poprzednią wartością i zmianę parametrów ładowania tak, aby dążyć do maksymalnej w danej chwili wartości mocy.mintak w kółko.
    W Twoim układzie mamy w zasadzie stabilizator napiecia z ograniczeniem prądowym czyli w zasadzie, używając notacji fotowoltaicznej, regulator PWM.

    Pozdr

    Wiem, że nie jest to typowy algorytm MPPT, ale z moich obserwacji wynika, że MPPT robi dokładnie to samo, czyli próbuje zwiększyć prąd, i zwiększa go tak długo dopóki nie zacznie spadać napięcie , bo wtedy I * U jest mniejsze
    Rożnica jest tylko taka, że MPPT potrafi zjechać do 20V i 2A, a mój układ schodzi
    do 40V i 1A, ale moc jest ta sama ;-)
    Wiem, że taki układ ma swoje wady, bo lepiej zrobić 12V z 20V niż 12V z 40V
    ale dla tych co nie bardzo radzą sobie z elektroniką to idealne rozwiązanie przy takich małych mocach no i cena poniżej 30zł
  • #10
    Slawek K.
    Poziom 30  
    Wobec powyższych teorii mam pytanie, jaki panel kolega wykorzystuje w tym układzie ? pytam dlatego, że kolega raz pisze o 20V a drugi o 40V. Jeżeli ten układ ma ładować akumulator to i tak musi być ograniczone maks. napięcie ładowania dla danego typu akumulatora.
    Maksymalna moc panelu jest stała, nie da się uzyskać z panelu więcej niż jego maksymalna moc która jak wiadomo jest iloczynem napięcia i prądu w punkcie maksymalnej mocy (VMPP), inaczej będzie to perpetum mobile, a wiadomo, że ono nie istnieje.
    Nie kwestionuję pomysłu i realizacji, jednak uważam, że po prostu tytuł wątku wprowadza w błąd bo ten układ nie ma nic wspólnego z algorytmem MPPT.

    Pozdr
  • #11
    kogiel
    Poziom 16  
    Napięcie o którym piszę, to napięcie z dwóch ogniw GS-50 i ono się zmienia
    Załóżmy, że przy pełnym słońcu początkowa moc to
    40V i 1A = 40W
    MPPT zwiększa prąd do 1,1A wówczas napięcie spada do 38V
    38V * 1,1A = 41,8W więc moc wzrosła
    MPPT znowu zwiększa prąd do 1,2A wówczas napięcie spada do 37V
    37V * 1,2A = 44,4W i znowu rośnie moc
    itd..
    Oczywiście ta moc nie będzie rosła w nieskończoność, bo panel ma swoją maksymalną moc zależną od oświetlenia
    Przy lekko zachmurzonym niebie MPPT potrafi tak długo zwiększać prąd PV, że napięcie spada do 20V, a prąd dochodzi do 2A
    Na wyjściu przetwornicy jest cały czas 13,8V ustalone potencjometrem R9
    Może tytuł trochę myli, ale efekt działania tego układu jest identyczny jak algorytmu MPPT, czyli obciążamy PV tak mocno dopóki moc nie zacznie spadać